Zaloguj się
Wszystkie
27 lutego 2026
12
- napięcie wyjściowe: 10,8...13,8 V DC,
- maksymalny prąd wyjściowy: 2 A,
- pojemność ogniw: 2000 mAh,
- wymiary: 103×170×45 mm,
- waga: 0,68 kg.
Zasilacz składa się z baterii ogniw NiMH oraz inteligentnego układu ładowania. Podczas korzystania z zasilanego przedwzmacniacza (odsłuchu audio), urządzenie to jest zasilane z baterii akumulatorów, a gdy użytkownik nie słucha muzyki, akumulatory są doładowywane. Dzięki takiemu rozwiązaniu nasz przedwzmacniacz – urządzenie najbardziej wrażliwe na zakłócenia sieciowe w całym torze audio – nie jest w żaden sposób podłączony do sieci energetycznej. Takie rozwiązania stosowane są w sprzęcie audio o najwyższych parametrach.
Mikroprocesor nadzoruje proces ładowania ogniw po każdym powrocie do stanu spoczynku, aby w każdej chwili możliwe było ponowne zasilanie toru audio z baterii akumulatorów. Mikrokontroler nie dopuszcza do przeładowania ogniw oraz do ich zbyt głębokiego rozładowania.
Jeśli użytkownik korzysta na tyle długo z ogniw, że doprowadzi do ich rozładowania, urządzenie automatycznie zacznie ładować ogniwa i przełączy zasilanie przedwzmacniacza na zasilacz sieciowy, aby nadmiernie nie rozładować ogniw.
Wszystkie stany pracy urządzenia sygnalizowane są dwukolorową diodą LED.
Czas, przez który można korzystać z zasilania z ogniw, wynika z pojemności akumulatorków (2000 mAh) oraz z wartości prądu pobieranego przez przedwzmacniacz. Jeśli przedwzmacniacz jest wykonany w tradycyjnej technologii półprzewodnikowej (z elementów dyskretnych lub układów scalonych), to pobierany przez niego prąd jest mniejszy niż 100 mA – a to oznacza, że w pełni naładowane ogniwa wystarczą na 20 godzin pracy. Jeśli natomiast korzystamy z przedwzmacniacza lampowego, którego pobór prądu wynosi np. 700 mA, pojemność ogniw wystarczy na ponad 2,5 godziny pracy.
Cały układ zasilany jest napięciem 12 V DC. Nominalne napięcie dziesięciu ogniw to 12 V, ale w trakcie ładowania mogą one osiągnąć napięcie nawet 14,3 V – do tego należy wziąć pod uwagę spadek napięcia na źródle prądowym, które ładuje owe ogniwa. To wszystko powoduje, że konieczne było zastosowanie konwertera, który podniesie napięcie zasilania. Układ ten zbudowano w oparciu o scalony kontroler MC34063 (IC4), współpracujący z dławikiem L1 i kondensatorem C2, który ładowany jest do napięcia 18 V. Wartość ta ustalana jest przez dzielnik rezystancyjny R2 i R8.
Bateria ogniw ładowana jest z dwóch źródeł. Pierwsze to rezystor R9 załączany przez mikrokontroler za pośrednictwem tranzystorów T3 i T8. Przy naładowanych akumulatorach zapewnia on doładowywanie prądem spoczynkowym (gwarantującym pełne ich naładowanie bez możliwości nadmiernego przeładowania) o wartości około 115 mA (0,06 C). Drugim źródłem jest układ IC2 wraz z rezystorami R3 i R4, załączany przez mikrokontroler tranzystorami T1 i T2. To główne źródło prądu ładujące akumulatory prądem I=Vref(IC1)/(R3+R4), czyli około 220 mA (około 0,1 C).
Procesem automatycznego ładowania, nadzorowaniem napięcia baterii oraz sterowaniem napięciem wyjściowym zajmuje się mikrokontroler IC1 – ośmionóżkowy PIC12F675. Port GPIO1 (IC1) jest ustawiony jako wejście przetwornika ADC. Przez dzielnik rezystancyjny R14 i R15 mikrokontroler dokonuje pomiaru napięcia baterii. Wykrywa w ten sposób stany: rozładowania, normalnej pracy i ładowania. Generalnie za rozładowane ogniwo uważa się takie, którego napięcie jest niższe niż 1,05 V. Nie należy takiego ogniwa dłużej rozładowywać, gdyż może to skutkować skróceniem jego żywotności. Ogniwo w pełni naładowane może osiągnąć napięcie 1,43 V bez „uszczerbku na zdrowiu”, a napięcie nominalne to 1,2 V.
Ponieważ niepozorny mikrokontroler ma jedynie osiem wyprowadzeń, z czego dwa tracimy na zasilanie, a jedno na obsługę przycisku włącznika (port GPIO3 może być tylko wejściem cyfrowym lub wejściem RESET), do dyspozycji pozostaje pięć wolnych wyprowadzeń – za mało na zapewnienie pełnej funkcjonalności opisywanego układu. Dlatego dodano rejestr szeregowo–równoległy IC5 typu 4094. Do jego wyjść podłączone są: dwukolorowa dioda LED2 ze wspólną anodą, klucz tranzystorowy T6+T7, który włącza na wyjście układu baterię akumulatorów, a także klucz tranzystorowy T4+T5 podający na wyjście układu napięcie z zasilacza zewnętrznego. Ponadto wyjścia Q3 i Q8 układu IC5 sterują ładowaniem akumulatorów.
Linia GPIO0 mikrokontrolera (pin nr 7) pracuje w trybie wejścia przetwornika ADC i mierzy napięcie odkładające się na rezystorze R6, proporcjonalne do prądu pobieranego przez zasilany przedwzmacniacz. Masa zasilania przedwzmacniacza podłączona jest właśnie przez rezystor R6. Jeśli zasilany przedwzmacniacz pobierałby prąd 100 mA, na porcie GPIO0 mikrokontrolera pojawiłoby się napięcie 10 mV – to niewiele, ale przy 10-bitowym przetworniku ADC to 2 bity, więc może to być zauważone przez mikrokontroler. Z reguły przedwzmacniacze oparte na wzmacniaczach operacyjnych lub elementach dyskretnych nie mają zresztą włącznika zasilania i w tym przypadku pomiar poboru prądu przez przedwzmacniacz nie ma sensu. Inaczej przedstawia się sytuacja w przypadku przedwzmacniaczy lampowych, których typowy pobór prądu to kilkaset miliamperów. Pomiar tak znacznego natężenia pozwala jednoznacznie ustalić, kiedy przedwzmacniacz został włączony (a zatem – kiedy użytkownik chce słuchać muzyki) i należy przełączyć zasilanie na baterię ogniw.
Mikrokontroler zasilany jest za pomocą tradycyjnego stabilizatora szeregowego IC3 typu LM78L05.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
